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清代中期江苏省土地利用格局网格化重建

潘倩  
【摘要】:人类活动引起的土地利用/覆被变化(LUCC)在全球和区域尺度上影响着气候生态过程,是全球环境变化的重要驱动力,已成为当前国际社会关注的热点。历史时期土地利用与覆被变化是LUCC研究的重点问题,通过重建历史时期土地利用空间数据,可补充现代遥感解译成果,准确辨识LUCC长期过程,为未来土地利用及气候模拟、政策制定和区域可持续发展提供借鉴和依据。考虑到现有研究空间地类多限于耕地、基础数据缺乏缜密的文献考证和合理的修正过程、空间网格过大难以反映土地利用实际特征、采用通用的理论假设和规则设计并较少考虑区域差异性等特点,重建历史江苏省土地利用覆被有重要的理论和现实意义。本研究沿用以现代土地利用格局为基础反演历史土地利用格局的思路,更注重深入考虑区域自然资源特点和历史实际,并结合地理界限限制,采用记载较为详尽的1820年为时间断面,以农业生产较为发达的江苏省为研究区,选取遥感影像、DEM数据、土壤数据、历史地理学相关研究成果及统计数据等,提出理论假设,进一步对府级耕地、城镇用地、农村居民点用地面积进行订正,从人地关系角度出发,通过多指标分析与量化,运用熵权法构建综合评价模型,网格化重建了1820年江苏省土地利用格局,以对比验证法间接对研究结果进行了验证。本研究主要结论如下:(1)通过对地类进行归并调整,最终将重建土地利用类型划分为耕地、聚落用地、水域、其他用地(林草地及未利用地)4个一级地类,其中,聚落用地又分为城镇用地和农村居民点用地2个二级地类。(2)修正1820年城市人口数据,并由总人口进一步计算1820年非农业人口,与1984年非农人口(已调整到同一行政界线下)进行对比,依据人均农村居民与用地定额折算得到分府农村居民点用地面积。重建的1820年农村居民点用地面积按从大到小排序依次为86 979 hm2、77 086 hm2,68 303 hm2、61338 hm2、 42 774 hm2、37359 hm2、28662 hm2、19650hm2、15951 hm2、15217hm2、5641 hm2和1 952 hm2,分别对应江宁府、淮安府、徐州府、扬州府、苏州府、海州、常州府、镇江府、泗州、通州、海门厅、太仓州。(3)以前人研究为参考,依据城市人口比例分府、县(包括附郭县和普通县)2级修正,计算得到1820年城镇用地面积:江宁府为6000 hm2,扬州府为1 602 hm2,苏州府为1 457 hm2,淮安府为874 hm2,镇江府为437 hm2,常州府、徐州府、通州、海门厅、海州、太仓州为146 hm2,附郭县为125 hm2,江苏普通县为100 hm2,安徽盱眙县为83 hm2。(4)考虑到两时间断面各府耕地变化幅度相对一致,采用等比例折算法重建江苏省分府耕地面积,并对行政边界不一致处的耕地修正区域进行处理,最终,分府重建的耕地面积从大到小排序依次为818085 hm2、767443hm2、762175 hm2、 613641 hm2、589544 hm2、386316 hm2、340015 hm2、253662 hm2、248541 hm2、 151671 hm2和55173 hm2,分别对应淮安府、徐州府、扬州府、通州与海门厅(2府区划合并)、海州、常州府、苏州府、镇江府、江宁府、泅州、太仓州。(5)依据自然、社会经济因素,选取量化指标,构建适宜性评价模型,并采用模糊评价法、线性函数等做指标归一化处理,同时依据熵权法确定权重,农村居民点用地评价中居民点等级、高程、坡度、离最近村镇距离、离最近河流距离、离最近县城距离等指标权重值分别为0.340、0.256、0.114、0.112、0.100和0.077,耕地评价中高程、坡度、离最近村镇距离、离最近河流距离、土壤质地、土壤有机质含量、全氮、全磷、耕地连片性、pH、全钾等指标权重值分别为0.408、0.168、0.151、0.133、0.031、0.029、0.024、0.019、0.017、0.015和0.006。由CHGIS经数据转换及重采样得到水域栅格数据,将总栅格扣除聚落用地、耕地及水域栅格得到其他用地栅格数据。通过图层叠加,最终得到1820年研究区100m×100m土地利用空间格局。(6)因缺少历史土地利用空间分布原始数据,通过降尺度分析,将1820年、1985年重建数量统一以1985年县域和市域为单元做区域统计,分别对两个时间断面下的县级农村居民点用地数量和耕地数量占其所在市域总农村居民点用地数量和耕地数量比重进行相关性分析,两者均呈现显著线性关系,一定程度上表明重建的1820年江苏省土地利用结果可靠。


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